181063. lajstromszámú szabadalom • Csatornás szivattyú folyadék szállításra
3 181063 4 sugárirányú tömítetlenségek is vannak a szűk rés mentén. Egy további hátrányos körülmény, hogy a szivattyú fokozatok között is visszaáramlás van. Hátránya a szivattyúnak az is, hogy a nyomónyílás és a szívónyílás közti nyomáskülönbség a járókerék tengelyét radiálisán egy irányban terheli. További hátrányos körülmény, hogy a többfokozatú kivitelnél, a szűk rés méretezésénél figyelembe kell venni a nyomás és hőtágulás hatására előálló tengelyirányú elmozdulásokat. A találmánnyal célunk a fentiekben vázolt valamennyi nehézség kiküszöbölése és egy olyan csatornás szivattyú kialakítása, amely egyetlen járókerék, azaz egy fokozat alkalmazásával oldja meg a szállítómagasság kívánt értékének elérését. A találmánnyal megvalósítandó feladat ennek megfelelően olyan egyfokozatú csatornás szivattyú kialakításában jelölhető meg, amelynek egyetlen állórésze és egyetlen járókereke van. A találmány alapja az a felismerés, hogy a kitűzött feladat egyszerűen megoldódik, ha az állórész csatornáját, vagy csatornáit egy vagy több bekezdésű és a járókerék fogazatát több bekezdésű menetes csatornából alakítjuk ki. A találmány szerinti csatornás szivattyú tehát olyan ismert csatornás szivattyú továbbfejlesztése, amelynek állórésze és az állórészhez szűk réssel illesztett járókereke van, a járókeréken fogazat, az állórészen pedig folyadékszállító csatorna van kialakítva. A továbbfejlesztés, vagyis a találmány abban van, hogy a járókeréken több bekezdésű menetes fogazat, az állórészen pedig a járókerék löbb bekezdésű menetes fogazatával ellentétes emelkedési irányú, egy vagy több bekezdésű folyadékszállító menetes csatorna van. A találmány értelmében célszerű, ha a járókerék több bekezdésű menetes fogazata, illetve az állórész egy vagy több bekezdésű folyadékszállító menetes csatornája csavarmenet és/vagy spirálmenet alakú. Célszerű az is, ha az állórész két beömlő és egy kiömlő nyílással van ellátva. Célszerű még az is, ha az állórész és a járókerék körhenger, kúp, csonkakúp, a forgástengelyre merőleges sík vagy ívelt alakú, vagy ilyen elemekből tevődik össze. Célszerű továbbá az is, ha az állórész és a járókerék korrózióálló anyagból, pl. üveg, kerámia, műanyag, van kialakítva, vagy ilyen anyaggal van bevonva. A találmányt részletesebben a rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti csatornás szivattyú példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti csatornás szivattyút nézetben és metszetben; a 2. ábra a csatornás szivattyú oldalnézetét a zárófedél és csővezeték eltávolításával; a 3—6. ábra a fogazat, illetve csatorna szelvényeinek lehetséges kialakításait homlokmetszetben mutatja. Az 1. ábra a találmány szerinti csatornás szivatytyúnak egy kettős beömlésű kialakítását mutatja, mely elrendezés az axiális erők kiegyenlítését szolgálja. All állórész első 12 kísérőfala és második 13 kísérőfala a szűk 24 réssel illeszkedik a 37 tengelyen levő 20 járókerékhez. Az első 12 kísérőfalon az első több bekezdésű menetes 14 csatorna, a második 13 kísérőfalon pedig a második több bekezdésű menetes 15 csatorna van kialakítva, amelyek menetemelkedési iránya egymással ellentétes a szembeáramlás biztosítása miatt. A 20 járókeréken kialakított 23 horony a 18 nyomótér része, mely két egyenlő hosszúságú részre osztja a 20 járókerék palástját. Ezek közül az első 12 kísérő falhoz illesztett részen van kialakítva az első több bekezdésű menetes 21 fogazat, melynek menetemelkedési iránya ellenkező az első több bekezdésű menetes 14 csatornával. A második 13 kísérőfalhoz illesztett részen pedig a második több bekezdésű menetes 22 fogazat van kialakítva, melynek menetemelkedési iránya ellenkező a második több bekezdésű menetes 15 csatornával. A 28 szívócsonk a 27 csővezetéken keresztül van kapcsolatban az első 16 szívótérrel és a második 17 szívótérrel. A 18 nyomótér kivezető nyílása a 19 nyomócsonk. A 29, 31 zárófedelek foglalják magukban a 30, 32 tömszelencéket, melyeket a 33, 35 tömszelence fedéllel kell beszorítani. A 29, 31 zárófedelekhez csatlakoznak a 34, 36 csapágybakok. A szivattyú a 25 forgásiránnyal és azzal ellentétes forgásiránnyal is üzemeltethető, ebben az esetben a szállított folyadék 26 áramlási iránya is ellentétes lesz. Egyszerűbb a csatornás szivattyú, ha egy beömlésű elrendezést alkalmazunk, de ilyenkor az axiális erők felvételéről, illetve kiegyenlítéséről gondoskodni kell. A 2. ábrán a csatornás szivattyú oldalnézetben látható, a 31 zárófedél, valamint a 27 csővezeték eltávolításával. All állórészen és a 20 járókeréken láthatók a szűk 24 résmenti felületeken elhelyezett több bekezdésű menetes 14, 15 csatornák és a 21, 22 fogazatok homlokrésze, valamint a 18 nyomótér és a 19 nyomócsonk elrendezése. A 21, 22 fogazatok a 25 forgásirányhoz viszonyítva előrehajlóak, ezért ennél a kialakításnál a 25 forgásirány előnyös. A 3-6. ábrákon a 14, 15 csatornák, illetve a 21, 22 fogazatok szelvényeinek lehetséges, példakénti kialakításai láthatók homlokmetszetben, amelyeket a kisméretű kimetszés miatt nem rajzoltunk körív alakúra. A 3, 5. ábrákon látható metszetek szerint előrehajló 21, 22 fogazat kialakítás az egyirányú szivattyúzásnál előnyös. A 4, 6. ábrákon látható metszetek szerinti szimmetrikus 14, 15 csatorna, illetve 21, 22 fogazat kialakítás az oda-vissza szívaty tyúzásnál előnyös. A rajzon ábrázolt kiviteli alaknál a járókerék és a kísérőfal egyenes palástú körhenger alakú, de lehet kúp, csonkakúp, a forgástengelyre merőleges sík, ívelt forgásfelület alakú, vagy ezek valamely kombinációja. Ilyenkor is a szűk rés mentén ezeken a felületeken alakítjuk ki a csatornákat és fogazatokat. Ha a járókerék és az állórész kísérőfala a forgástengelyre merőleges síkot tartalmaz, akkor a csatornákat és a fogazatokat spirálmenet alakúra képezzük ki. A kúp, csonkakúp, a forgástengelyre merőleges sík, valamint az ívelt forgásfelület alakú állórész és járókerék alkalmazása lehetővé teszi egyrészt a folyadék kavitációmentes belépését a hornyokba a kisebb átmérőnél, másrészt, mivel a szivattyúban 5 10 15 zo 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
